一切为了新能源的德国电力市场设计
早在德国
电力市场自由化改革之前,德国就在探索用可再生能源替代传统能源的方法。1990年颁布的《电力上网法》就已经规定了可再生能源的相关补贴促进
政策。2000年,该法正式被《可再生能源法》替代,标志着德国能源转型正式成为国家战略重点。自此德国可再生能源发展进入快车道,高额的补贴和全额上网的保障机制吸引了大量的资金。但是这种固定补贴机制的激励的效果仅在于促进装机容量的扩大,德国北部多风电,南部为负荷中心的电力供需结构反而为电网的拥塞控制带来的困难。此外电网运营商只负责销售新能源并管理平衡账户,使得市场资源并不能得到最优的配置,很多有价值的信息也没有得到足够的利用。德国政府意识到这个
问题后通过多次修订《可再生能源法》稳定住了可再生的增长速度,但是政策调控相比于市场具有更大的滞后效应,加上终端用户必须支付不断增长的可再生能源附加费,普通民众对于发展可再生的支持度也逐年降低。在这种情况下,德国于2014年对《可再生能源法》做出了重大的修订,对可再生能源项目全面引入市场化的补贴机制。即对可再生能源电站不再满额补贴,而是根据前一个月该可再生能源的市场交易均价和固定补贴的差额计算出市场化交易奖金,最终可再生能源电站的收益为市场博弈收入+市场化交易奖金+管理奖金,后者为鼓励既有可再生能源电站加入市场竞争而给出的额外补贴。
对于任何一个国家来说,可再生能源发电这一目前还相对昂贵的电力生产方式势必会增加消费者的负担。德国在这方面的处理可谓相当的聪明,一方面通过合理规划与配额制引导增量的投资,另一方面通过市场化的交易机制和辅助服务市场鼓励市场成员利用预测数据等有价值的信息优化存量的资源配置。由此看来,德国2050年可再生能源发电量达到80%的目标并不是一个天方夜谭。
在不断摸索中前进的德国电力体制设计中,应该说有两点是最大的特色也是为了消纳新能源而度身打造的:平衡结算单元与独立调频市场。这都是为了应对新能源的不稳定性。
平衡结算单元是一个虚拟存在的很难用语言描述的特殊名词。我们可以把它理解为对新能源是否能按照预测准确发电的一个描述参数,凡是不能维持区域内发电和用电平衡的平衡结算单元----背后实际上是新能源电站运营商,就必须从电网公司那里购买调频调峰电量---这个时候设置在电网公司侧的调频市场,实际上不仅可以帮助电网公司维持系统安全,也是新形势下电网营收的一个创新来源。
调频市场通常分为一次调频、二次调频、三次调频。一次调频储备是根据所有ENTSCO-E区域同步连接的输电网统一共同操作的,它可以在30秒钟之内正比于频率的变化自动激活。一次调频储备适用于解决持续0到15分钟内的波动。二次调频储备是用来平衡控制区内的电力供求以及频率控制,它由相关的输电网运营商直接控制的,能在5分钟内完全启动。三次调频储备要在15分钟内完全启动。三次调频储备适用于一次电力波动时间在15分钟到1个小时之间或者几小时内多次电力波动的情况。
这样的调频市场设计对不同的电源种类都产生了不同的推动投资效应,其前提是调频市场的价格是远远超过电力市场上的通常价格,而且为之提供的电厂必须灵活机动得以适应不断变化的新能源----而这恰恰是为了接纳新能源最重要的。